專利名稱：電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)與熱電冷卻和加熱電池。
背景技術(shù)：
用于大型系統(tǒng)中的高性能電池(包括例如用于電動(dòng)車輛的鋰基電池)具有按照需要進(jìn)行電池和/或維護(hù)系統(tǒng)的熱管理的某些性質(zhì)。高性能電池的充電特性在升高溫度下變化，并且如果在過高溫度下充電，能夠使得電池循環(huán)壽命顯著減少。例如，如果反復(fù)在大約 50°C下充電，一些鋰基電池的循環(huán)壽命減少超過50%。由于循環(huán)壽命能夠被大量減少，所以如果充電溫度不控制在適當(dāng)限制內(nèi)，電池的使用壽命成本會(huì)被大大地增加。而且，如果在過低溫度下充電或者工作，例如低于大約-30°C，一些高性能電池會(huì)表現(xiàn)出減少的性能并且可能被破壞。此外，高性能電池和高性能電池陣列能夠經(jīng)受會(huì)永久破壞或毀壞電池的熱事件， 并且超過溫度條件甚至?xí)?dǎo)致火災(zāi)和其他安全相關(guān)的事件。

發(fā)明內(nèi)容
在特定實(shí)施例中，提供了一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包括至少一個(gè)電池和與所述至少一個(gè)電池?zé)徇B通的多個(gè)熱電組件。每個(gè)熱電組件可以包括多個(gè)熱電元件，并且所述多個(gè)熱電組件的第一熱電組件與所述多個(gè)熱電組件的第二熱電組件電連通。 該電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)也可以包括與所述第一熱電組件和所述第二熱電組件電連通的電路。該電路可以被配置為可選擇性地切換從而將所述第一熱電組件和所述第二熱電組件設(shè)置為彼此串聯(lián)電連通或者并聯(lián)電連通。在一些實(shí)施例中，所述第一熱電組件的多個(gè)熱電元件的至少一些彼此串聯(lián)電連通，并且所述第二熱電組件的多個(gè)熱電元件的至少一些彼此串聯(lián)電連通。在進(jìn)一步實(shí)施例中，所述多個(gè)熱電組件選擇性地操作用于加熱或者冷卻至少一個(gè)電池。在特定實(shí)施例中，對電池系統(tǒng)進(jìn)行熱管理的方法包括提供包含至少一個(gè)電池和與該至少一個(gè)電池?zé)徇B通的多個(gè)熱電組件的電池系統(tǒng)。該方法可以進(jìn)一步包括測量所述電池系統(tǒng)的至少一個(gè)參數(shù)，和響應(yīng)于該至少一個(gè)參數(shù)在所述多個(gè)熱電組件的第一熱電組件與所述多個(gè)熱電組件的第二熱電組件并聯(lián)電連通或串聯(lián)電連通之間切換。在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)參數(shù)是所述至少一個(gè)電池的溫度和/或所述多個(gè)熱電組件的溫度。在特定實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括至少一個(gè)電池、與該至少一個(gè)電池?zé)徇B通的至少一個(gè)熱電裝置和至少一個(gè)第一導(dǎo)管，所述至少一個(gè)第一導(dǎo)管包含至少一個(gè)入口，所述至少一個(gè)入口被配置為允許第一工作流體進(jìn)入并流入所述至少一個(gè)第一導(dǎo)管并與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通。所述至少一個(gè)第一導(dǎo)管進(jìn)一步包含至少一個(gè)出口，所述至少一個(gè)出口被配置為允許第一工作流體排出并從所述至少一個(gè)第一導(dǎo)管流出，并且不與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通。所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置，所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置引導(dǎo)所述第一工作流體通過所述至少一個(gè)第一導(dǎo)管的所述至少一個(gè)入口，并且所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置引導(dǎo)所述第一工作流體通過所述至少一個(gè)第一導(dǎo)管的所述至少一個(gè)出口。所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置和所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置每個(gè)可彼此獨(dú)立操作。在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)第二導(dǎo)管包含至少一個(gè)入口，該至少一個(gè)入口被配置為允許第二工作流體進(jìn)入并且流入所述至少一個(gè)第二導(dǎo)管并且與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通。所述至少一個(gè)第二導(dǎo)管包含至少一個(gè)出口，所述至少一個(gè)出口被配置為允許所述第二工作流體排出并從所述至少一個(gè)第二導(dǎo)管流出，并且不與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通。所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)還可以包括至少一個(gè)第三流動(dòng)控制裝置和至少一個(gè)第四流動(dòng)控制裝置，所述第三流動(dòng)控制裝置引導(dǎo)所述第二工作流體通過所述至少一個(gè)第二導(dǎo)管的所述至少一個(gè)入口，并且所述至少一個(gè)第四流動(dòng)控制裝置引導(dǎo)所述第二工作流體通過所述至少一個(gè)第二導(dǎo)管的至少一個(gè)出口。所述至少一個(gè)第三流動(dòng)控制裝置和所述至少一個(gè)第四流動(dòng)控制裝置每個(gè)可以彼此獨(dú)立操作。在特定實(shí)施例中，對電池系統(tǒng)進(jìn)行熱管理的方法包括在至少一個(gè)電池和至少一個(gè)熱電裝置之間傳遞熱量，并且使工作流體流過流體導(dǎo)管從而與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通。該方法還可以包括操作至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置從而引導(dǎo)工作流體與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通，并且獨(dú)立于操作所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置操作至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置，從而引導(dǎo)所述工作流體不與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通。在特定實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括至少一個(gè)電池、與該至少一個(gè)電池?zé)徇B通的至少一個(gè)熱電裝置和至少一個(gè)流體導(dǎo)管，該至少一個(gè)流體導(dǎo)管被配置為允許工作流體流入其中并傳送該工作流體與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通或者不與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置，所述第一流動(dòng)控制裝置引導(dǎo)該工作流體通過所述至少一個(gè)流體導(dǎo)管，并且所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置引導(dǎo)該工作流體通過至少一個(gè)流體導(dǎo)管。所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置和所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置每個(gè)可彼此獨(dú)立操作。該電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)還可以包括至少一個(gè)分隔部分，其可選擇性地設(shè)置從而阻擋所述工作流體在所述至少一個(gè)流體導(dǎo)管與所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置和所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置中所選擇的一個(gè)之間流動(dòng)。在特定實(shí)施例中，對電池系統(tǒng)進(jìn)行熱管理的方法包括在至少一個(gè)電池和至少一個(gè)熱電裝置之間傳遞熱量，并且使工作流體流過流體導(dǎo)管從而與至少一個(gè)熱電裝置熱連通。 該方法可以進(jìn)一步包括使用至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置引導(dǎo)所述工作流體通過流體導(dǎo)管，并且選擇性地抑制所述工作流體流過所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置和所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置中所選擇的一個(gè)。在特定實(shí)施例中，對電池系統(tǒng)進(jìn)行熱管理的方法包括提供包含至少一個(gè)電池和與該至少一個(gè)電池?zé)徇B通的多個(gè)熱電裝置的電池系統(tǒng)。所述多個(gè)熱電裝置包含第一組一個(gè)或多于一個(gè)熱電裝置，其與第二組一個(gè)或多于一個(gè)熱電裝置串聯(lián)熱連通。該方法可以進(jìn)一步包括測量第一組的第一電壓或電流、測量第二組的第二電壓或電流或者第一組和第二組兩者一起的第二電壓或電流和監(jiān)測取決于所述第一電壓或電流和所述第二電壓或電流的電學(xué)比較參數(shù)。


圖1是根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例的包括多個(gè)TE裝置的示例熱管理系統(tǒng)的示意電路圖；圖2是作為TE裝置的能量轉(zhuǎn)換效率(COP)和總熱輸出量的函數(shù)的工作電流的說明性曲線圖；圖3是根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例的包括多個(gè)TE裝置和電壓表的示例熱管理系統(tǒng)的示意電路圖；圖4A是根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例說明工作流體的流動(dòng)的具有串聯(lián)的流動(dòng)控制裝置的示例熱管理系統(tǒng)；圖4B是根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例說明工作流體的流動(dòng)的具有并聯(lián)的流動(dòng)控制裝置的示例熱管理系統(tǒng)；圖5是根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例的示例熱管理系統(tǒng)的示意電路圖，該熱管理系統(tǒng)包括可以被配置為選擇性地切換從而使兩個(gè)熱電組件彼此串聯(lián)電連通或并聯(lián)電連通設(shè)置的控制裝置。圖6是根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例的示例熱管理系統(tǒng)，該熱管理系統(tǒng)包括用于測量至少一個(gè)參數(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)；和圖7是根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例的示例熱管理系統(tǒng)，其包括流體導(dǎo)管環(huán)。
具體實(shí)施例方式電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(BTMS)可以用于控制電池和電池陣列的溫度和監(jiān)測電池和電池陣列的條件，從而防止電池故障和/或有關(guān)故障的安全性。BTMS可以通過管理熱環(huán)境并且保證充分可靠，提高電池工作的總體條件，以便不降低總體系統(tǒng)性能。例如，BTMS可以通過不包括顯著附加可能故障機(jī)構(gòu)到系統(tǒng)，BTMS不會(huì)減少整個(gè)系統(tǒng)的可靠性并且不會(huì)增加系統(tǒng)運(yùn)行成本。此外，該系統(tǒng)可以是環(huán)境友好的，并且不含有排放例如制冷劑的溫室氣體的材料。BTMS包括至少一個(gè)電池或電池陣列。在特定實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以用于加熱并冷卻電池和/或電池陣列。例如，該電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以與至少一個(gè)電池結(jié)合，該電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以與其中含有至少一個(gè)電池的外殼結(jié)合，或者該熱管理系統(tǒng)可以被設(shè)置為與至少一個(gè)電池?zé)徇B通。在特定實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括一個(gè)或多于一個(gè)熱電(TE)裝置。例如，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包括多個(gè)熱電元件、至少一個(gè)熱電組件和/或至少一個(gè)熱電模塊。TE裝置是固態(tài)的，并且不利用制冷劑產(chǎn)生冷卻，并且一些TE裝置可以產(chǎn)生加熱和冷卻。此外，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)能夠包括多個(gè)TE裝置，這些裝置可以被配置為比諸如采用制冷劑134A的常規(guī)二相制冷劑系統(tǒng)增加可靠性。下面描述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的多種實(shí)施例，從而說明各種配置。具體實(shí)施例和示例只是說明性的，并且在一個(gè)實(shí)施例或示例中描述的特征可以與其他實(shí)施例或示例中描述的特征結(jié)合。因此，具體實(shí)施例和示例不意圖以任何方式限制。‘■胃隱申鮮龍艦申遍韻串胃會(huì)充在特定實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)100包括至少一個(gè)電池和與該至少一個(gè)電池?zé)徇B通的多個(gè)熱電裝置。圖1是根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例的示例熱管理系統(tǒng)100的示意電路圖，所述熱管理系統(tǒng)100包含多個(gè)TE裝置。該TE裝置可以是TE元件、TE組件和/或TE 模塊。多個(gè)TE裝置包括第一組TE裝置10 和第二組TE裝置104b。第一 TE組10 的TE 裝置彼此并聯(lián)電連通，并且第二 TE組104b的TE裝置彼此并聯(lián)電連通。具體地，TE裝置1、 TE裝置2和TE裝置3彼此并聯(lián)電連通，并且TE裝置4、TE裝置5和TE裝置6彼此并聯(lián)電連通。第一 TE組10 和第二 TE組104b彼此串聯(lián)電連通。一組或多組額外的TE組l(Mc 還可以與第一 TE組10 和第二 TE組104b串聯(lián)電連通設(shè)置。該電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)100可以提高整個(gè)系統(tǒng)的冷卻和加熱可靠性。第一，TE裝置被配置以便允許冗余(redundancy)并且消除每個(gè)TE組內(nèi)的普通單點(diǎn)故障機(jī)構(gòu)。例如，如果 TE裝置1故障而斷開而使得TE裝置1電開路(例如，TE裝置不能經(jīng)過電流)，那么電流改道通過與故障的TE裝置1并聯(lián)電連接的TE裝置2和TE裝置3。如果三個(gè)或更多TE裝置一起并聯(lián)電連接，那么可以有超過一個(gè)的TE裝置故障而斷開，并且熱管理系統(tǒng)100會(huì)仍舊操作從而提供冷卻和/或加熱。在進(jìn)一步示例中，如果TE裝置1故障而閉合(例如，TE裝置1比TE裝置2和TE 裝置3更導(dǎo)電)，那么更多電流會(huì)流過故障的TE裝置1，而不是TE裝置2和TE裝置3，并且減少或消除在同一并聯(lián)電連接中的TE裝置2和TE裝置3的冷卻和/或加熱。與TE組 1串聯(lián)電連通的TE組2會(huì)繼續(xù)起作用并且提供加熱和/或冷卻。TE裝置的故障會(huì)降低性能，但是由于具有足夠數(shù)目的TE裝置和正常操作條件，熱管理系統(tǒng)100能夠繼續(xù)起作用，雖然如果TE裝置故障加熱和/或冷卻能力會(huì)減少。在比圖1所示的更大的陣列中，具有一個(gè)或多于一個(gè)故障的TE裝置的熱管理系統(tǒng)100的性能可以與沒有任何故障TE裝置的熱管理系統(tǒng)100大體相同。TE裝置冗余的進(jìn)一步示例在美國專利公開No. 2010/0031987中描述， 其全部內(nèi)容作為參考合并于此。圖2是作為TE裝置的能量轉(zhuǎn)換效率(COP)和總熱輸出量(Qc)的函數(shù)的工作電流的說明性曲線圖。點(diǎn)A和A'靠近優(yōu)化TE裝置的工作效率的工作電流(由點(diǎn)A表示)，以便其會(huì)接近其可能的峰值效率工作。點(diǎn)B和B'是在點(diǎn)A和A'的工作電流的1.5倍的第二工作電流，并且點(diǎn)C和C'是在點(diǎn)A和A'的工作電流3倍的第三工作電流。圖2中的虛線說明點(diǎn)相對于彼此和相對于X和Y軸的位置。如果TE裝置在較低的溫差下工作，那么在點(diǎn)B、B'丄和('的效率會(huì)較低，但是冷卻和/或加熱功率會(huì)減少相對小的量，以便冷卻和 /或加熱功率會(huì)保持幾乎相同。此外，即使效率可以減少，通過增加電功率，TE裝置也可以具有超過峰值工作效率的熱輸出量。由一個(gè)或多于一個(gè)TE裝置的故障引起的工作電路中的變化會(huì)導(dǎo)致電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)300的不同的電流電壓關(guān)系。因此，例如，如果一個(gè)或多于一個(gè)TE裝置故障，并且如果到電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)300的電流是固定的，那么會(huì)引起電壓變化，反之亦然，如果電壓是固定的，那么會(huì)引起電流變化。圖3是根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例的包括多個(gè)TE裝置的示例熱管理系統(tǒng)300的示意電路圖。圖3中的熱管理系統(tǒng)300也圖示說明檢測TE裝置的故障的示例監(jiān)測方法。診斷熱管理系統(tǒng)300的TE裝置中的故障可以通過監(jiān)測瞬態(tài)或者準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)條件下電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)300的電壓和/或電流來測量。許多其他監(jiān)測方法也是可能的。圖3所示的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)300的TE裝置的電學(xué)構(gòu)造類似于圖1中所示。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)300包括多個(gè)TE裝置，多個(gè)TE裝置包括第一 TE組30 和第二 TE組304b。第一 TE組30 的TE裝置彼此并聯(lián)電連通，并且第二 TE組304b的TE裝置彼此并聯(lián)電連通。 具體地，TE裝置1、TE裝置2和TE裝置3彼此并聯(lián)電連通，并且TE裝置4、TE裝置5和TE 裝置6彼此并聯(lián)電連通。第一 TE組30 和第二 TE組304b彼此串聯(lián)電連通。一組或多于一組額外的TE組3(Mc也可以與第一 TE組30 和第二 TE組304b串聯(lián)電連通設(shè)置。在特定實(shí)施例中，熱管理電池系統(tǒng)300的方法包括提供包含至少一個(gè)電池和與該至少一個(gè)電池?zé)徇B通的多個(gè)熱電裝置的電池系統(tǒng)。多個(gè)熱電裝置包括第一組熱電裝置 30 ，其與第二組熱電裝置304b串聯(lián)電連通。該方法包括測量第一組30 的第一電壓或電流并且測量第二組304b或者第一組30 和第二組304b兩者一起的第二電壓或電流。該方法進(jìn)一步包括監(jiān)測取決于第一電壓或電流和第二電壓或電流的電學(xué)比較參數(shù)。在一些實(shí)施例中，該電學(xué)比較參數(shù)包含第一電壓或電流除以第二電壓或電流的值。在進(jìn)一步實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括響應(yīng)于電學(xué)比較參數(shù)改變該電池系統(tǒng)的至少一個(gè)參數(shù)。至少一個(gè)參數(shù)可以是例如供給到多個(gè)熱電裝置的電功率。該熱管理系統(tǒng)300可以包括用于測量電壓或電流的兩個(gè)或更多電壓表和/或電流表。例如，第一儀表306a可以測量第一組30 兩端的第一電壓和/或電流(V1),并且第二儀表306b可以測量第二組304b兩端的第二電壓和/或電流(V2)。系統(tǒng)儀表302可以測量第一 TE組30 、第二組304b和一個(gè)或多于一個(gè)額外TE組3(Mc兩端的系統(tǒng)電壓和/或電流(V+)。如果一個(gè)或多于一個(gè)TE裝置故障，那么VV2J1ZT或者V2/V+的比值會(huì)變化。此外，如果一個(gè)或多于一個(gè)TE裝置沒有故障，那么即使系統(tǒng)電壓或者電流(V+)變化，該比值 V1A2, V1A+和V2/V+也會(huì)保持恒定。因此，通過監(jiān)測V1和V2或者V+，能夠檢測到TE裝置的故障。H有提高的工作流/本流■禾Π申,子學(xué)可牛的申j也熱If 3 系統(tǒng)其他可能的故障模式包括與流體冷卻/加熱系統(tǒng)相關(guān)的故障模式。例如，如果超過一個(gè)流動(dòng)控制裝置(例如，風(fēng)扇或者泵)用于移動(dòng)工作流體，那么可靠性會(huì)比使用單個(gè)流動(dòng)控制裝置增加。圖4A圖示說明根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例的示例電池?zé)峁芾硐到y(tǒng) 400。在特定實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)400包括至少一個(gè)電池40加-(1和與該至少一個(gè)電池40加-(1熱連通的至少一個(gè)熱電裝置404。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)400可以包括至少一個(gè)第一導(dǎo)管406，其包括至少一個(gè)入口 408， 該至少一個(gè)入口 408被配置為允許第一工作流體進(jìn)入并且流入至少一個(gè)第一導(dǎo)管406并且與至少一個(gè)熱電模塊404熱連通。例如，換熱器4 可以在至少一個(gè)熱電模塊404和第一工作流體之間傳遞熱量。至少一個(gè)第一導(dǎo)管406還包括至少一個(gè)出口 410，該至少一個(gè)出口 410被配置為允許第一工作流體排出并從至少一個(gè)第一導(dǎo)管406流出，并且不與至少一個(gè)熱電模塊404熱連通。電池組熱管理系統(tǒng)400可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置412和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置414，第一流動(dòng)控制裝置412弓|導(dǎo)第一工作流體通過至少一個(gè)第一導(dǎo)管406的至少一個(gè)入口 408，并且第二流動(dòng)控制裝置414弓|導(dǎo)第一工作流體通過至少一個(gè)第一導(dǎo)管406的至少一個(gè)出口 410。至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置412和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置414每個(gè)可彼此獨(dú)立操作。在特定實(shí)施例中，至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置412推動(dòng)第一工作流體，同時(shí)至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置414拉動(dòng)第一工作流體，并且至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置412和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置414彼此串聯(lián)或者處于推/ 拉構(gòu)造。圖4A中的箭頭圖示說明工作流體的流動(dòng)方向。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)第一控制裝置412被設(shè)置在至少一個(gè)入口 408的進(jìn)口處，并且至少一個(gè)第二控制裝置414被設(shè)置在至少一個(gè)出口 410的排出口處。在進(jìn)一步實(shí)施例中，至少一個(gè)第一控制裝置412被配置為推動(dòng)第一工作流體通過至少一個(gè)入口 408，并且至少一個(gè)第二控制裝置414被配置為拉動(dòng)第一工作流體通過至少一個(gè)出口 410。在特定實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)400進(jìn)一步包括用于第一工作流體的流動(dòng)通路，其中第一工作流體與至少一個(gè)電池?zé)徇B通。在一些實(shí)施例中，該流動(dòng)通路從至少一個(gè)出口 408接收第一工作流體。在其他實(shí)施例中，第一工作流體大體上與至少一個(gè)電池?zé)岣綦x或者電隔離。例如，熱電模塊404可以包括兩個(gè)側(cè)面，包括較冷側(cè)和較熱側(cè)。第一工作流體可以只與較冷側(cè)或較熱側(cè)熱連通，并且第一工作流體可以與另一側(cè)基本熱隔離。在特定實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)400包括至少一個(gè)第二導(dǎo)管416，其包含至少一個(gè)入口 418，該至少一個(gè)入口 418被配置為允許第二工作流體進(jìn)入并且流入至少一個(gè)第二導(dǎo)管416并且與至少一個(gè)熱電裝置404熱連通。例如，換熱器似6可以在至少一個(gè)熱電裝置 404和第二工作流體之間傳遞熱量。至少一個(gè)第二導(dǎo)管416包括至少一個(gè)出口 420，該至少一個(gè)出口 420被配置為允許第二工作流體排出并從至少一個(gè)第二導(dǎo)管416流出，并且不與至少一個(gè)熱電裝置404熱連通。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)400可以包括至少一個(gè)第三流動(dòng)控制裝置 422和至少一個(gè)第四流動(dòng)控制裝置424，該至少一個(gè)第三流動(dòng)控制裝置422弓丨導(dǎo)第二工作流體通過至少一個(gè)第二導(dǎo)管416的至少一個(gè)入口 418，并且該至少一個(gè)第四流動(dòng)控制裝置424 引導(dǎo)第二工作流體通過至少一個(gè)第二導(dǎo)管416的至少一個(gè)出口 420。至少一個(gè)第三流動(dòng)控制裝置422和至少一個(gè)第四流動(dòng)控制裝置似4可彼此獨(dú)立操作。圖4A中的箭頭圖示說明第一工作流體和第二工作流體的流動(dòng)方向。在特定實(shí)施例中，第一工作流體與第二工作流體基本熱隔離。例如，第一工作流體可以與TE裝置404的第一側(cè)面和至少一個(gè)電池40加-(1熱連通，并且第二工作流體可以與不同于第一側(cè)面的TE 裝置404的第二側(cè)面熱連通。此外，至少一個(gè)電池40加-(1可以被選擇性地加熱或者冷卻， 并且第一工作流體和第二工作流體可以相應(yīng)地被加熱或者冷卻。例如，TE裝置404的第一側(cè)面可以被選擇通過加熱或冷卻第一工作流體并且在至少一個(gè)電池40加-(1和第一工作流體之間傳遞熱量來加熱或冷卻至少一個(gè)電池40h-d，并且如果第一工作流體被加熱那么第二工作流體可以被相應(yīng)冷卻或者如果第一工作流體被冷卻那么第二工作流體被相應(yīng)加熱。在特定實(shí)施例中，對電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)400進(jìn)行熱管理的方法包括在至少一個(gè)電池 402a-d和至少一個(gè)熱電裝置404之間傳遞熱量，和使工作流體流過流體導(dǎo)管406從而與至少一個(gè)熱電裝置404熱連通。該方法進(jìn)一步包括操作至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置412從而引導(dǎo)工作流體與至少一個(gè)熱電裝置404熱連通，和操作至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置414從而引導(dǎo)工作流體不與至少一個(gè)熱電裝置404熱連通。在一些實(shí)施例中，該工作流體經(jīng)過、沿著或者圍繞至少一個(gè)電池40加-(1流動(dòng)，并且熱量從該至少一個(gè)電池40加-(1傳遞或者傳遞到該至少一個(gè)電池40加-(1。在其他實(shí)施例中，至少一個(gè)電池40加-(1與TE裝置404基本直接熱連通，并且工作流體不在至少一個(gè)電池40加-(1和TE裝置之間傳遞熱量。在一些實(shí)施例中，該工作流體與至少一個(gè)電池40加-(1基本熱隔離，并且熱量在TE裝置404和工作流體之間傳遞。例如，該工作流體可以將廢熱傳送離開TE裝置404。圖4B示出根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的流體導(dǎo)管450。為了比較，圖4B是并聯(lián)工作的流動(dòng)控制裝置的示例，而圖4A是串聯(lián)工作的流動(dòng)控制裝置的示例。 在特定實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括至少一個(gè)電池和與該至少一個(gè)電池?zé)徇B通的至少一個(gè)熱電模塊452。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)流體導(dǎo)管450，其被配置為允許工作流體在其中流動(dòng)并傳遞該工作流體以便與至少一個(gè)熱電模塊452熱連通或者不與至少一個(gè)熱電模塊452熱連通。至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置妨4引導(dǎo)該工作流體通過至少一個(gè)流體導(dǎo)管450，并且第二流動(dòng)控制裝置456引導(dǎo)該工作流體通過至少一個(gè)流體導(dǎo)管450。至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置妨4和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置456每個(gè)可彼此獨(dú)立操作。該電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)還包括至少一個(gè)分隔部分458，其可選擇性地設(shè)置從而阻擋工作流體在至少一個(gè)流體導(dǎo)管450與在至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置妨4和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置456中所選擇的一個(gè)之間流動(dòng)。例如，分隔壁460可以分離至少一個(gè)流體導(dǎo)管 450，并且擋板閥462可以被設(shè)置為阻擋工作流體流過第一流動(dòng)控制裝置妨4或者至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置456。圖4B中的虛線圖示說明阻擋流過至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置456 的擋板閥462，并且箭頭圖示說明擋板閥462怎樣旋轉(zhuǎn)從而阻擋工作流體流過至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置456。該擋板閥462防止工作流體回流通過不工作的流動(dòng)控制裝置。圖4B 中的另一個(gè)箭頭圖示說明工作流體的流動(dòng)方向。在特定實(shí)施例中，至少一個(gè)分隔部分458可設(shè)置在多個(gè)位置，這些位置包括(1) 第一位置，準(zhǔn)許該工作流體在至少一個(gè)流體導(dǎo)管450和至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置妨4之間流動(dòng)，并且準(zhǔn)許該工作流體在至少一個(gè)流體導(dǎo)管450和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置456 之間流動(dòng)，(2)第二位置，準(zhǔn)許該工作流體在至少一個(gè)流體導(dǎo)管450和至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置妨4之間流動(dòng)，并且阻擋該工作流體在至少一個(gè)流體導(dǎo)管450和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置456之間流動(dòng)，和(3)第三位置，阻擋該工作流體在至少一個(gè)流體導(dǎo)管450和至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置妨4之間流動(dòng)，并且準(zhǔn)許該工作流體在至少一個(gè)流體導(dǎo)管450和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置456之間流動(dòng)。在一些實(shí)施例中，該電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包括串聯(lián)和并聯(lián)的兩個(gè)流動(dòng)控制裝置。 例如，圖4A中的至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置412可以包括至少兩個(gè)第一流動(dòng)控制裝置。此外，該電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)400可以包括至少一個(gè)分隔部分，其可選擇性地設(shè)置從而阻擋工作流體在至少一個(gè)流體導(dǎo)管406與在至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置412中選擇的一個(gè)之間流動(dòng)。在特定實(shí)施例中，該分隔部分將至少一個(gè)入口或者至少一個(gè)出口的至少一部分分為包含第一流體通道和第二流體通道的至少兩個(gè)流體通道。至少兩個(gè)第一流動(dòng)控制裝置412的至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置引導(dǎo)第一工作流體通過第一流體通道，并且至少兩個(gè)第一流動(dòng)控制裝置的至少另一個(gè)流動(dòng)控制裝置引導(dǎo)第一工作流體通過第二流體通道。至少兩個(gè)第一流動(dòng)控制裝置每個(gè)可彼此獨(dú)立操作。在特定實(shí)施例中，對電池系統(tǒng)進(jìn)行熱管理的方法包括在至少一個(gè)電池和至少一個(gè)熱電裝置452之間傳遞熱量，并且使工作流體流過流體導(dǎo)管450與至少一個(gè)熱電裝置452 熱連通。該方法進(jìn)一步包括使用至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置4M和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置456引導(dǎo)工作流體通過流體導(dǎo)管450，并且選擇性地抑制工作流體流過至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置妨4和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置456中所選擇的一個(gè)。
由BTMS提供的電功率的可靠性也可以被提高。在特定實(shí)施例中，該電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括具有電源或電力供給的多個(gè)電力線和/或電力冗余。例如，該電力供給能夠具有幾個(gè)功率變換階段和能量過濾和/或存儲(chǔ)部件。也可以提供其他提供電功率冗余 (electrical power redundancy)的方法。當(dāng)由于單個(gè)故障發(fā)生性能例如波動(dòng)或者下降時(shí)， 可以繼續(xù)提供冷卻或加熱。熱管理系統(tǒng)在特定實(shí)施例中，TE裝置接近該電池設(shè)置。例如，TE裝置可以被粘附、耦合或整合到電池或者電池箱體。為了提高BTMS的效率，增加加熱和/或冷卻能力，和/或增加整個(gè)電池的溫度控制均勻性，TE裝置的冷卻側(cè)面或者加熱側(cè)面可以有利地設(shè)置為盡可能接近電池。此外，可能通過導(dǎo)管或者隔熱體丟失的冷卻功率或者加熱功率可以直接調(diào)節(jié)系統(tǒng)。調(diào)節(jié)可以包括傳遞熱量到電池，從而增加電池的溫度，或者從電池傳遞熱量，從而減少電池的溫度。因此，至少一部分管道、導(dǎo)管或者引導(dǎo)調(diào)節(jié)的工作流體的其他機(jī)構(gòu)的泄露所產(chǎn)生的熱功率通常仍可以至少部分被利用。因此，在特定實(shí)施例中，例如管道、管體等的調(diào)節(jié)表面通常朝向?qū)⒁焕鋮s的工作流體、電池或者體積設(shè)置，并且散熱側(cè)通常遠(yuǎn)離調(diào)節(jié)表面和面積。圖7圖示說明根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例的示例電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)700，其包括至少一個(gè)導(dǎo)管760(例如，流體回路)。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)700包括至少一個(gè)電池70加-(1和與至少一個(gè)電池70加-(1熱連通的至少一個(gè)熱電裝置704。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)700包括至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置740，例如液壓泵。至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置740使工作流體循環(huán)通過至少一個(gè)導(dǎo)管760。在一些實(shí)施例中，該工作流體再循環(huán)通過至少一個(gè)導(dǎo)管760。該工作流體可以流入從而與至少一個(gè)熱電裝置704熱連通，并且工作流體可以流出從而不與至少一個(gè)熱電裝置704熱連通。例如，至少一個(gè)換熱器7 可以與至少一個(gè)熱電裝置704熱連通。該工作流體可以流入從而與至少一個(gè)換熱器7 熱連通，并且工作流體可以流出從而不與至少一個(gè)換熱器7 熱連通。相同工作流體可以流入從而與至少一個(gè)熱電裝置704熱連通和流出從而不與至少一個(gè)熱電裝置704熱連通不止一次。例如，至少一個(gè)導(dǎo)管760可以是流體環(huán)。在特定實(shí)施例中，該電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)700包括與至少一個(gè)導(dǎo)管760流體耦合的流體容器或流體源750。該流體容器或流體源750可以加熱或者冷卻工作流體。例如，該流體容器或流體源750可以被連接到例如發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成流體的其他熱源，從而提供進(jìn)一步熱量到至少一個(gè)電池70加-(1。在另一個(gè)示例中，流體容器或流體源750可以包括例如車輛底盤的散熱器或者輔助散熱器，從而從至少一個(gè)電池70加-(1通過至少一個(gè)TE裝置704排出熱量。該工作流體可以是任何類型的流體，例如液體、氣體或多用固-液對流介質(zhì) (multipurpose solid-liquid convection medium)。在特定實(shí)施例中，該工作流體包含水和乙二醇的混合物。液體工作流體可以比氣體工作流體具有更大的熱容量，其可以為TE裝置704產(chǎn)生更高的效率。特別是，當(dāng)工作流體是液體時(shí)與工作流體是氣體(例如空氣)時(shí)相比，許多具有翅片(fins)等的換熱器具有較高的性能熱系數(shù)或者較高的工作流體熱傳遞速率。較高的性能熱系數(shù)可以減少工作流體和換熱器7 之間界面兩端的溫度下降。因此，能夠減少TE裝置704和工作流體之間的總的溫度下降。較低的溫度下降能夠?yàn)門E裝置704產(chǎn)生較高效率和/或產(chǎn)生TE裝置704兩端的較高的溫差。BTMS的熱輸出量可以變化從而適應(yīng)各種條件，包括在極端環(huán)境中的工作的條件。圖5是根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例的示例熱管理系統(tǒng)500的示意電路圖，熱管理系統(tǒng)500 包含多個(gè)TE裝置，該多個(gè)TE裝置被配置為通過改變TE裝置的電學(xué)構(gòu)造改變熱功率輸出。 例如，在環(huán)境極端炎熱(或者寒冷)的條件下，可能期望增加通過TE裝置的電流，從而增加冷卻(或加熱)熱功率輸出。TE裝置可以是TE元件、TE組件或者TE模塊。在特定實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)500包括至少一個(gè)電池和與該至少一個(gè)電池?zé)徇B通的多個(gè)熱電組件50 , 502b。每個(gè)熱電組件50加、502b包括多個(gè)熱電裝置。多個(gè)熱電組件的第一熱電組件50 與多個(gè)熱電的組件的第二熱電組件502b電連通。電路506與第一熱電組件50 和第二熱電組件502b電連通。該電路506可以被配置為可選擇性地切換從而使第一熱電組件50 和第二熱電組件502b彼此串聯(lián)電連通或者并聯(lián)電連通設(shè)置。在一些實(shí)施例中，第一熱電組件50 的多個(gè)熱電元件的至少一些可以彼此串聯(lián)電連通和/或并聯(lián)電連通，并且第二熱電組件502b的多個(gè)熱電元件的至少一些可以彼此串聯(lián)電連通和/或并聯(lián)電連通。例如，第一熱電組件50 可以包括第一多個(gè)TE組5(Ma、504b， 并且第二熱電組件50 可以包括第二多個(gè)TE組5(Mc、504d。如圖5中所說明的，TE裝置的第一 TE組50 彼此并聯(lián)電連通，TE裝置的第二 TE組504b彼此并聯(lián)電連通，TE裝置的第三TE組5(Mc彼此并聯(lián)電連通，并且TE的第四TE組504d彼此并聯(lián)電連通。第一 TE組 504a與第二 TE組504b并聯(lián)電連通，并且第三TE組5(Mc與第四TE組504d并聯(lián)電連通。 關(guān)于圖1所述的類似特征可以包括在特定實(shí)施例，這些實(shí)施例包括電路506，該電路506可以被配置為可選擇性地切換從而使第一熱電組件50 和第二熱電組件502b彼此串聯(lián)電連通或者并聯(lián)電連通設(shè)置。圖5中的電路506中的實(shí)線圖示說明第一電路位置，其中第一 TE組50 、第二 TE 組504b、第三TE組5(Mc和第四TE組504d彼此串聯(lián)電連通。圖5的電路506中的虛線圖示說明第二電路位置，其中第一 TE組50 與第二 TE組504b串聯(lián)電連通，第三TE組5(Mc 與第四TE組504d串聯(lián)電連通，并且第一熱電組件50 (例如，第一 TE組50 和第二 TE 組504b)與第二熱電組件502b (第三TE組5(Mc和第四TE組504d)并聯(lián)電連通。在特定實(shí)施例中，對電池系統(tǒng)500進(jìn)行熱管理的方法包括提供包括至少一個(gè)電池和與該至少一個(gè)電池?zé)徇B通的多個(gè)熱電組件50h、502b的電池系統(tǒng)。該方法進(jìn)一步包括測量電池系統(tǒng)的至少一個(gè)參數(shù)，和響應(yīng)于該至少一個(gè)參數(shù)在多個(gè)熱電組件的第一熱電組件 50 與多個(gè)熱電組件的第二熱電組件502b并聯(lián)電連通或串聯(lián)電連通之間切換。例如，至少一個(gè)參數(shù)可以包括至少一個(gè)電池和/或該電池系統(tǒng)的溫度。在后面的部分討論附加參數(shù)。在一些實(shí)施例中，多個(gè)熱電組件可選擇性地操作用于加熱或者冷卻至少一個(gè)電池。該電路506也可以選擇性地切換從而調(diào)整電流流過第一熱電組件50 和第二熱電組件502b。此外，電路502的電壓可以被改變從而使得或多或少的電流流過TE裝置，以便調(diào)整TE裝置的熱泵容量(heat pumping capacity)。例如，通過改變風(fēng)扇和/或泵的操作從而改變工作流體流動(dòng)條件例如改變流速和/或流動(dòng)通路，可以改變BTMS的性能。BTMS可以進(jìn)一步包括控制器，從而控制BTMS的電路502、流動(dòng)控制裝置等等。該控制器可以結(jié)合到 BTMS或者可以是外部控制器。具有監(jiān)測系統(tǒng)的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)熱管理可能對于電池或者電池陣列的正確操作和壽命是重要的，所以監(jiān)測溫度及其他參數(shù)從而確定BTMS的工作狀況是有利的。可以同時(shí)和/或周期性地或者在不同時(shí)間監(jiān)測幾個(gè)條件，從而保證正常起作用并且應(yīng)對工作偏差。監(jiān)控傳感器和裝置可以被合并到該TE裝置、風(fēng)扇和/或泵、系統(tǒng)的電路及其他部分，從而提供有用信息。圖6圖示說明根據(jù)這里描述的特定實(shí)施例的多個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)630a-d的示例及其在BTMS 600中的位置。TE裝置604可以包括一個(gè)或多于一個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)630a_d，監(jiān)測系統(tǒng)630a_d包括測量至少一個(gè)參數(shù)的TE裝置監(jiān)測系統(tǒng)630a、電池監(jiān)測系統(tǒng)630b、工作流體監(jiān)測系統(tǒng)630c和流動(dòng)控制裝置監(jiān)測系統(tǒng)630d。監(jiān)測系統(tǒng)630a-d可以被結(jié)合在TE裝置604、電池60加-(1、 工作流體、流動(dòng)控制裝置612等的內(nèi)部、其表面上、其附近處或其鄰近區(qū)域內(nèi)，以便測量TE 裝置604、電池60加-(1、工作流體、流動(dòng)控制裝置612等的至少一個(gè)參數(shù)。例如，諸如風(fēng)扇的部件、電路元件、電池部分、電池組、電池的部件、電池陣列和/或BTMS可以包括監(jiān)測系統(tǒng) 630a_do監(jiān)測系統(tǒng)630a_d可以包括一個(gè)或多于一個(gè)溫度傳感器。溫度傳感器可以包括熱敏電阻、正溫度系數(shù)熱熔斷路器、熱電偶及其他感溫和溫度起動(dòng)裝置。例如，被監(jiān)測的溫度可以包括工作流體溫度、入口流體溫度、調(diào)節(jié)的流體溫度、流體入口和出口之間的溫差、調(diào)節(jié)側(cè)和散熱側(cè)之間的溫度、流體控制裝置(例如，泵或者風(fēng)扇)溫度。此外，可以進(jìn)行在幾個(gè)位置的多次測量和溫度測量的任何其他組合。除溫度之外，還可以監(jiān)測流體控制裝置速度、流體控制裝置電壓和/或電流、在一個(gè)或多個(gè)位置的流體流動(dòng)速度、流體從電池和電池陣列或者任何其他裝置的排放、流體速率、電池電壓和/或電流、電池或者電池尺寸和/或尺寸變化。此外，至少一個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)可以包括電路傳感器，從而監(jiān)測電路和/或TE裝置604的電連通。監(jiān)測系統(tǒng)還可以提供信號或者與控制裝置通信。在一些實(shí)施例中，控制裝置可以測量至少一個(gè)被監(jiān)測的參數(shù)，并且該控制裝置可以響應(yīng)于至少一個(gè)參數(shù)使得BTMS的至少一個(gè)部件變化。例如，控制裝置可以對測量的參數(shù)應(yīng)用算法，從而確定如果有響應(yīng)，控制裝置對BTMS的部件應(yīng)用什么響應(yīng)?？刂蒲b置可以包括這樣的裝置，該裝置獲取傳感器數(shù)據(jù)、 根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)執(zhí)行計(jì)算、并且使得BTMS的至少一個(gè)部件(諸如閥、增壓器轉(zhuǎn)速控制器及其他裝置)變化，從而驅(qū)動(dòng)或者減少/增加流速等等，控制裝置還包括參量控制器。此外，可以監(jiān)測至少一個(gè)參數(shù)(例如，信號)，從而確定電池、電池陣列或者BTMS可能已經(jīng)經(jīng)歷的暴露情況和有用的BTMS的任何其他工作歷史。為了保修、確定充電周期(例如，優(yōu)化充電速度)、工作狀況、安全性、優(yōu)化性能、增加壽命、建立工作歷史、指示故障、根據(jù)測定值變更電池充電時(shí)間表、指示即將出現(xiàn)的性能退化和任何其他診斷測量，可以進(jìn)行監(jiān)測。具有額外特征的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)除了上述討論的部件、傳感器、功能等，BTMS還可以含有控制、通信、計(jì)算、存儲(chǔ)和 /或處理能力，從而根據(jù)由BTMS和/或與BTMS通信的其他系統(tǒng)的部件所收集的信息起作用，并且傳送由BTMS和/或其他系統(tǒng)所處理的信息的結(jié)果。因此，BTMS可以含有電子信號處理硬件、輸入/輸出裝置、永久記錄硬件或者任何其他有用的電子裝置或者其他信號處理儀器。該系統(tǒng)可以具有采取動(dòng)作、發(fā)送信號、接收信號、存儲(chǔ)信息、執(zhí)行邏輯功能、控制溫度、風(fēng)扇和/或泵、TE和任何其他子系統(tǒng)功能、變更操作和/或執(zhí)行任何其他功能的能力， 從而管理電池或電池陣列工作。上面已經(jīng)描述了各種實(shí)施例。盡管已經(jīng)參考這些具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是這些描述意圖作為說明性的，并且不意圖作為限制。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，可以發(fā)生不同變更和應(yīng)用，而不偏離由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，包含至少一個(gè)電池；多個(gè)熱電組件，其與所述至少一個(gè)電池?zé)徇B通，每個(gè)熱電組件包含多個(gè)熱電元件，其中所述多個(gè)熱電組件的第一熱電組件與所述多個(gè)熱電組件的第二熱電組件電連通；和與所述第一熱電組件和所述第二熱電組件電連通的電路，所述電路被配置為可選擇性地切換從而將所述第一熱電組件和所述第二熱電組件設(shè)置為彼此串聯(lián)電連通或者并聯(lián)電連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中所述第一熱電組件的多個(gè)熱電元件中的至少一些彼此串聯(lián)電連通，并且所述第二熱電組件的多個(gè)熱電元件中的至少一些彼此串聯(lián)電連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中所述多個(gè)熱電組件選擇性地操作用于加熱或者冷卻所述至少一個(gè)電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中所述電路可選擇性地切換從而調(diào)整電流流過所述第一熱電組件和所述第二熱電組件。
5.一種對電池系統(tǒng)進(jìn)行熱管理的方法，其包含提供電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)包含至少一個(gè)電池和與所述至少一個(gè)電池?zé)徇B通的多個(gè)熱電組件；測量所述電池系統(tǒng)的至少一個(gè)參數(shù)；和響應(yīng)于所述至少一個(gè)參數(shù)，在所述多個(gè)熱電組件的第一熱電組件與所述多個(gè)熱電組件的第二熱電組件并聯(lián)電連通或串聯(lián)電連通之間切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述至少一個(gè)參數(shù)包含所述至少一個(gè)電池的溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述至少一個(gè)參數(shù)包含所述多個(gè)熱電組件中至少一個(gè)的溫度。
8.一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，包含至少一個(gè)電池；至少一個(gè)熱電裝置，其與所述至少一個(gè)電池?zé)徇B通；至少一個(gè)第一導(dǎo)管，其包含至少一個(gè)入口，所述至少一個(gè)入口被配置為允許第一工作流體進(jìn)入并流入所述至少一個(gè)第一導(dǎo)管并且與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通，所述至少一個(gè)第一導(dǎo)管包含至少一個(gè)出口，所述至少一個(gè)出口被配置為允許所述第一工作流體排出并從所述至少一個(gè)第一導(dǎo)管流出并且不與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通；至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置，其引導(dǎo)所述第一工作流體通過所述至少一個(gè)第一導(dǎo)管的所述至少一個(gè)入口；至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置，其引導(dǎo)所述第一工作流體通過所述至少一個(gè)第一導(dǎo)管的所述至少一個(gè)出口 ；和其中所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置和所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置的每個(gè)可彼此獨(dú)立操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中所述第一流動(dòng)控制裝置包含風(fēng)扇。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中所述第一流動(dòng)控制裝置包含泵。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中所述至少一個(gè)第一控制裝置被設(shè)置在所述至少一個(gè)入口的進(jìn)口處，并且所述至少一個(gè)第二控制裝置被設(shè)置在所述至少一個(gè)出口的排出口處。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中所述至少一個(gè)第一控制裝置被配置為推動(dòng)所述第一工作流體通過所述至少一個(gè)入口，并且所述至少一個(gè)第二控制裝置被配置為拉動(dòng)所述第一工作流體通過所述至少一個(gè)出口。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，進(jìn)一步包含用于所述第一工作流體的流動(dòng)通路，在所述流動(dòng)通路中所述第一工作流體與所述至少一個(gè)電池?zé)徇B通。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中所述流動(dòng)通路從所述至少一個(gè)出口接收所述第一工作流體。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，進(jìn)一步包含至少一個(gè)第二導(dǎo)管，其包含至少一個(gè)入口，所述至少一個(gè)入口被配置為允許第二工作流體進(jìn)入并流入所述至少一個(gè)第二導(dǎo)管并且與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通，所述至少一個(gè)第二導(dǎo)管包含至少一個(gè)出口，所述至少一個(gè)出口被配置為允許所述第二工作流體排出并從所述至少一個(gè)第二導(dǎo)管流出并且不與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通；至少一個(gè)第三流動(dòng)控制裝置，其引導(dǎo)所述第二工作流體通過所述至少一個(gè)第二導(dǎo)管的所述至少一個(gè)入口；至少一個(gè)第四流動(dòng)控制裝置，其引導(dǎo)所述第二工作流體通過所述至少一個(gè)第二導(dǎo)管的所述至少一個(gè)出口 ；和其中所述至少一個(gè)第三流動(dòng)控制裝置和所述至少一個(gè)第四流動(dòng)控制裝置的每個(gè)可彼此獨(dú)立操作。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置包含至少兩個(gè)第一流動(dòng)控制裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，進(jìn)一步地包含至少一個(gè)分隔部分，其可選擇性地設(shè)置從而阻擋所述第一工作流體在所述至少一個(gè)第一流體導(dǎo)管與所述至少兩個(gè)第一流動(dòng)控制裝置中選擇的一個(gè)之間流動(dòng)，其中所述至少兩個(gè)第一流動(dòng)控制裝置中的每個(gè)都可彼此獨(dú)立操作。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中所述工作流體是通過所述至少一個(gè)導(dǎo)管再循環(huán)的。
19.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，進(jìn)一步包含與所述至少一個(gè)導(dǎo)管流體耦合的流體容器或者流體源。
20.一種對電池系統(tǒng)進(jìn)行熱管理的方法，其包含在至少一個(gè)電池和至少一個(gè)熱電裝置之間傳遞熱量；使工作流體流過流體導(dǎo)管從而與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通；操作至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置，從而引導(dǎo)所述工作流體與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通；禾口獨(dú)立于操作所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置來操作至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置，從而弓丨導(dǎo)所述工作流體不與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通。
21.一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，包含至少一個(gè)電池；至少一個(gè)熱電裝置，其與所述至少一個(gè)電池?zé)徇B通；至少一個(gè)流體導(dǎo)管，其被配置為允許工作流體流入其中并且將所述工作流體傳遞到與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通或者不與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通；至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置，其引導(dǎo)所述工作流體通過所述至少一個(gè)流體導(dǎo)管；至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置，其引導(dǎo)所述工作流體通過所述至少一個(gè)流體導(dǎo)管，其中所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置和所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置的每個(gè)可彼此獨(dú)立操作；和至少一個(gè)分隔部分，其可選擇性地設(shè)置從而阻擋所述工作流體在所述至少一個(gè)流體導(dǎo)管與所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置和所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置中選擇的一個(gè)之間流動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中所述至少一個(gè)分隔部分可設(shè)置在多個(gè)位置，所述多個(gè)位置包含第一位置，準(zhǔn)許所述工作流體在所述至少一個(gè)流體導(dǎo)管和所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置之間流動(dòng)，并且準(zhǔn)許所述工作流體在所述至少一個(gè)流體導(dǎo)管和所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置之間流動(dòng)；第二位置，準(zhǔn)許所述工作流體在所述至少一個(gè)流體導(dǎo)管和所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置之間流動(dòng)，并且阻擋所述工作流體在所述至少一個(gè)流體導(dǎo)管和所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置之間流動(dòng)；和第三位置，阻擋所述工作流體在所述至少一個(gè)流體導(dǎo)管和所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置之間流動(dòng)，并且準(zhǔn)許所述工作流體在所述至少一個(gè)流體導(dǎo)管和所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置之間流動(dòng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中所述至少一個(gè)分隔部分包含擋板閥。
24.一種對電池系統(tǒng)進(jìn)行熱管理的方法，其包含在至少一個(gè)電池和至少一個(gè)熱電裝置之間傳遞熱量；使工作流體流過流體導(dǎo)管從而與所述至少一個(gè)熱電裝置熱連通；使用至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置和至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置引導(dǎo)所述工作流體通過所述流體導(dǎo)管；和選擇性地抑制所述工作流體流過在所述至少一個(gè)第一流動(dòng)控制裝置和所述至少一個(gè)第二流動(dòng)控制裝置中選擇的一個(gè)。
25.—種對電池系統(tǒng)進(jìn)行熱管理的方法，其包含提供電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)包含至少一個(gè)電池和與所述至少一個(gè)電池?zé)徇B通的多個(gè)熱電裝置，所述多個(gè)熱電裝置包含與第二組一個(gè)或多于一個(gè)熱電裝置串聯(lián)電連通的第一組一個(gè)或多于一個(gè)熱電裝置；測量所述第一組的第一電壓或者電流；測量所述第二組的第二電壓或電流或者所述第一組和第二組兩者一起的第二電壓或電流；和監(jiān)測取決于所述第一電壓或電流和所述第二電壓或電流的電學(xué)比較參數(shù)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述電學(xué)比較參數(shù)包含所述第一電壓或電流除以所述第二電壓或電流的值。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包含響應(yīng)于所述電學(xué)比較參數(shù)改變所述電池系統(tǒng)的至少一個(gè)參數(shù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述至少一個(gè)參數(shù)包含供給到所述多個(gè)熱電裝置的電功率。
全文摘要
一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括至少一個(gè)電池；與至少一個(gè)電池?zé)徇B通的多個(gè)熱電組件，每個(gè)熱電組件包含多個(gè)熱電元件，其中多個(gè)熱電組件中的第一熱電組件與多個(gè)熱電組件中的第二熱電組件電連通；與第一熱電組件和第二熱電組件電連通的電路，該電路被配置為可選擇性的切換從而將第一熱電組件和第二熱電組件設(shè)置為彼此串聯(lián)電連通或并聯(lián)電連通。
文檔編號H01M2/10GK102439756SQ201080022010
公開日2012年5月2日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者J·拉德蘭迪爾, L·E·貝爾, S·達(dá)維斯 申請人:Bsst有限責(zé)任公司